Стрелковое оружие без эффекта "отдачи"

Стрелковое оружие без эффекта "отдачи"

Иллюстрации

Показать все

Реферат

В настоящее время существует несколько типов автоматического стрелкового оружия(далее по тексту - автомат). Самым распространенным автоматом является автомат конструкции Калашникова.

Автомат конструкции Калашникова АК-74 (смотри «Наставление по стрелковому делу. 7,62 мм автомат Калашникова (АК) изд. 2е - М. Воениздат Минобороны СССР, 1960 г.) состоит из ствола со ствольной коробкой, прицельными приспособлениями и прикладом, отъемной крышкой ствольной коробки, затворной рамы с газовым поршнем, содержащей возвратный механизм и газовую трубку со ствольной накладкой, ударно-спусковой механизм, цевье, магазин.

Ствол автомата нарезной (4 нареза, вьющиеся слева-вверх-направо), из оружейной стали. В стенке ствола, ближе к его дульной части, имеется газоотводное отверстие. Вблизи от дульного среза на стволе закреплено основание мушки, а со стороны казенного среза в нем имеется патронник с гладкими стенками, предназначенный для помещения патрона при выстреле. На дульной части ствола нанесена левая резьба для навинчивания втулки при стрельбе холостыми. Ствол крепится к ствольной коробке неподвижно, без возможности быстрой смены в полевых условиях. Ствольная коробка служит для соединения частей и механизмов автомата в единую конструкцию, размещения затворной группы и задания характера ее движения, обеспечения закрытия затвором канала ствола и запирания затвора; также внутри нее размещается ударно-спусковой механизм.

Ствольная коробка состоит из двух частей: собственно ствольной коробки и расположенной сверху отъемной крышки, предохраняющей механизм от повреждения и загрязнения. Внутри ствольная коробка имеет четыре направляющие, задающие движение затворной группы, - две верхние и две нижние. Левая нижняя направляющая также несет на себе отражательный выступ. В передней части ствольной коробки имеются вырезы, за которые осуществляется запирание затвора, задние стенки которых являются, таким образом, боевыми упорами. Правый боевой упор также служит для направления движения патрона, подающегося с правого ряда магазина. Слева расположена аналогичная по назначению деталь, не являющаяся боевым упором. Затворная рама состоит в основном из затворной рамы с газовым поршнем, непосредственно затвора, выбрасывателя и ударника.

Затворная группа расположена в ствольной коробке «вывешенно», перемещаясь по имеющимся в ее верхней части направляющим выступам как по рельсам. Такое «вывешенное» положение подвижных деталей в ствольной коробке со сравнительно большими зазорами обеспечивает надежную работу системы даже при сильной загрязненности

Затворная рама служит для приведения в действие затвора и ударно-спускового механизма. Она неподвижно соединена со штоком газового поршня, на который непосредственно воздействует давление отводимых из ствола пороховых газов, обеспечивающее работу автоматики оружия. Рукоятка перезарядки оружия расположена справа и выполнена зацело с затворной рамой

Затвор имеет близкую к цилиндрической форму и два массивных боевых выступа, которые при повороте затвора входят в специальные вырезы ствольной коробки, чем достигается запирание канала ствола для выстрела. Кроме того, затвор своим продольным движением осуществляет подачу очередного патрона из магазина перед выстрелом, для чего в его нижней части имеется выступ досылателя.

Также на затворе крепится механизм выбрасывателя, предназначенный для извлечения из патронника стреляной гильзы или патрона в случае осечки. Он состоит из выбрасывателя, его оси, пружины и шпильки-ограничителя.

Для возврата затворной группы в крайнее переднее положение служит возвратный механизм, состоящий из возвратной пружины и направляющей, которая состоит в свою очередь из направляющей трубки, входящего в нее направляющего стержня и муфты. Задний упор направляющего стержня возвратной пружины входит в паз ствольной коробки и служит защелкой штампованной крышки ствольной коробки.

Масса подвижных частей АК - около 520 граммов. Благодаря мощному газовому двигателю, они приходят в крайнее заднее положение с высокой скоростью порядка 3,5-4 м/с, что во многом и обеспечивает высокую безотказность работы оружия, но снижает кучность боя за счет сильного сотрясения оружия и мощных ударов подвижных частей в крайних положениях. Ударно-спусковой механизм (УСК) куркового типа, с вращающимся на оси курком и П-образной боевой пружиной, выполненной из тройной витой проволоки. Спусковой механизм допускает ведение непрерывного и одиночного огня. Единая поворотная деталь выполняет функции переключателя режимов огня (переводчика) и флажкового предохранителя двойного действия: в положении предохранения он запирает спусковой крючок, шептало одиночного и непрерывного огня и препятствует движению назад затворной рамы, частично перекрывая продольный паз между ствольной коробкой и ее крышкой. При этом подвижные части можно отвести назад для проверки патронника, но их хода недостаточно для досылания следующего патрона в патронник. Все детали автоматики и ударно-спускового механизма компактно собраны внутри ствольной коробки, играющей, таким образом, роль и ствольной коробки, и корпуса ударно-спускового механизма. «Классический» УСМ АК-образного оружия имеет три оси, - для автоспуска, для курка и для спускового крючка. Магазин - коробчатый, секторного типа, двухрядный, на 30 патронов. Состоит из корпуса, стопорной планки, крышки, пружины и подавателя. Узел крепления магазина характеризуется отсутствием развитой горловины - магазин просто вставляется в окно ствольной коробки, зацепляясь выступом за его передний край, и фиксируется защелкой.

Принцип действия автоматики АК основан на использовании энергии пороховых газов, отводимых через верхнее отверстие в стенке канала ствола. Перед выстрелом необходимо подать патрон в патронник ствола и привести механизм оружия в состояние готовности к выстрелу. Это осуществляется стрелком вручную путем оттягивания затворной рамы назад за установленную на ней рукоятку перезарядки («передергивание затвора»).После того как затворная рама отойдет назад на длину свободного хода, имеющийся на ней фигурный паз начинает взаимодействовать с ведущим выступом затвора, проворачивая его против часовой стрелки, при этом его боевые выступы выходят из-за боевых упоров ствольной коробки, что обеспечивает отпирание затвора и открывание канала ствола. После этого затворная рама и затвор начинают двигаться совместно.

При ходе назад под действием руки стрелка затворная рама воздействует на поворотный курок, ставя его на шептало автоспуска. Курок удерживается на нем до прихода затворной рамы в крайнее переднее положение, где рама, воздействуя на перо автоспуска, разобщает курок с автоспуском. Далее курок встает на переднее шептало (при ручном «передергивании затвора»).Одновременно возвратная пружина сжимается, накапливая энергию, и когда стрелок отпускает рукоятку, толкает затворную группу вперед. При обратном движении затворной группы под воздействием пружины выступ в нижней части затвора толкает верхний патрон в магазине за верхнюю часть донца гильзы, досылая его в патронник ствола. Когда затвор приходит в крайнее переднее положение, он упирается в выступ вкладыша затвора и предварительно поворачивается на небольшой угол для того, чтоб выйти из взаимодействия со специальной площадкой фигурного паза. Затворная рама в это время все еще продолжает свое движение под действием усилия пружины и силы инерции, при этом она действием фигурного паза на ведущий выступ затвора доворачивает затвор по часовой стрелке до угла в 37°, чем достигается его запирание.

Во время своего оставшегося после запирания затвора (свободного) хода до крайне переднего положения затворная рама отклоняет вперед и вниз рычаг автоспуска, который выводит из зацепления с курком шептало автоспуска, после чего его удерживает во взведенном состоянии лишь основное шептало, выполненное как единое целое со спусковым крючком. Теперь оружие готово к производству выстрела. При нажатии на спусковой крючок его шептало, удерживающее курок, освобождает его. Курок под действием боевой пружины проворачивается вокруг своей оси, с силой ударяя по ударнику, который передает удар на капсюль патрона, разбивая его и инициируя этим горение порохового состава в гильзе. В момент выстрела в канале ствола быстро создается высокое давление пороховых газов. Они давят одновременно на пулю и на донце гильзы, а через него - на затвор. Но затвор заперт, то есть неподвижно соединен со ствольной коробкой, поэтому он остается неподвижным, а в движение приходят: пуля - с одной стороны, оружие в целом - с другой. Так как масса оружия в целом и пули различается во много раз, пуля движется при этом гораздо быстрее, перемещаясь в направлении дульного среза ствола и благодаря наличию в его канале нарезов приобретая вращательное движение для стабилизации в полете. Движение же оружия воспринимается стрелком как его отдача (одна из ее составляющих). Когда пуля минует газоотводное отверстие, через него в газовую камору устремляются пороховые газы под большим давлением. Они давят на поршень на штоке, жестко связанном с затворной рамой, приводя его в движение назад. После того как поршень проходит определенное расстояние (порядка 25 мм), он минует специальные отверстия в газоотводной трубке, через которые пороховые газы стравливаются в атмосферу (стравливается часть газов, остальные попадают в ствольную коробку или утекают обратно в ствол). Затворная рама, как и при ручной перезарядке, вместе с поршнем отходит назад на величину свободного хода, после чего тем же самым образом отпирает затвор. При этом параметры оружия (длина ствола, мощность боеприпаса, масса затворной рамы с поршнем, диаметр газоотводного отверстия, и так далее) рассчитаны (подобраны по сути) конструкторами таким образом, что к тому моменту, когда затвор отпирается, пуля уже покинет ствол, и давление в его канале становится достаточно низким, чтобы отпирание затвора было безопасным для оружия и стрелка.

При отпирании затвора движущейся назад затворной рамой происходит предварительное смещение («страгивание») находящейся в патроннике гильзы, вносящее вклад в обеспечение безотказности работы автоматики оружия. После отпирания затвора он вместе с затворной рамой энергично начинает отходить назад под воздействием двух сил: остаточного давления в канале ствола (практически давление в данном случае близко к атмосферному и действует мало), до выхода гильзы из патронника воздействующего на ее донце, а через него - на затвор, и инерции затворной рамы и соединенного с ней газоотводного поршня. При этом стреляная гильза удаляется из оружия за счет энергичного удара ее донца о выступ отражателя, жестко закрепленного на затворной коробке, который сообщает ей быстрое движение вправо-вверх-вперед. После этого затворная рама с затвором продолжают отходить назад, пока не придут в крайнее заднее положение, а после этого возвращаются в крайнее переднее. При этом, точно так же, как при ручной перезарядке (в зависимости от того ведется одиночная стрельба или стрельба очередью имеются особенности в работе шептал), происходит взведение курка и досылание очередного патрона из магазина в патронник, а после этого - запирание канала ствола. Последующие события зависят от того, в каком положении находится переводчик огня и нажат ли стрелком спусковой крючок. Если спусковой крючок отпущен, подвижные части оружия останавливаются в крайне переднем положении; оружие перезаряжено, находится на боевом взводе и готово к новому выстрелу. Если спусковой крючок нажат, а переводчик находится в положении АВ (автоматическая стрельба), в момент прихода подвижных частей оружия в крайне переднее положение автоспуск освободит курок, и далее все происходит точно так же, как описано выше для одного выстрела, до тех пор, пока стрелок не снимет палец со спускового крючка или в магазине на закончатся патроны. Если спусковой крючок нажат, а переводчик находится в положении ОД (стрельба одиночными), то после прихода подвижных частей оружия в крайне переднее положение и срабатывания автоспуска курок останется на боевом взводе, удерживаемый шепталом одиночного огня, и будет оставаться на нем пока стрелок не отпустит и вновь не нажмет на спусковой крючок.

Главным недостатком автомата АК является недостаточная точность стрельбы «очередями» и наличие отдачи при стрельбе (это явление присуще всем типам стрелкового оружия).

В целях устранения вышеуказанных недостатков предлагаю конструкцию стрелкового оружия, обеспечивающего высокую точность стрельбы «очередями» и отсутствие эффекта «отдачи» при стрельбе.

Предлагаемая конструкция состоит из ствола со ствольной коробкой, содержащей две П-образные направляющие, отражатель и две коробки запирания, симметрично расположенные относительно продольной оси ствола, каждая коробка запирания содержит крышку, по два упора с находящимися на них зацепами и возвратной пружиной и по одной скобе, содержащей возвратную пружину и упор, съемной крышки ствольной коробки, затворной рамы, содержащей две тяги с находящимися на них зацепами, рукоятку взвода, крышку бойка и сам боек, а также зацеп для подачи патрона в казенник ствола и удержания затворной рамы во взведенном состоянии, две газовые трубки, симметрично расположенные относительно продольной оси ствола, соединенные со стволом отверстиями, газовые трубки содержат находящиеся в них два газовых поршня, соединенные с тягами, тяги содержат на одном из своих концов зацепы для соединения со скобами коробок запирания, возвратный механизм, состоящий из возвратной пружины и телескопической направляющей трубки, спусковой механизм, состоящий из спускового крючка с находящимся на нем толкателем, шептала с находящейся на нем поворотной скобой с фигурным вырезом, предохранителя и переводчика огня, цевье, магазин, прицельные приспособления и приклад. Дульный срез содержит дульный тормоз, состоящий из двух створок, симметрично расположенных относительно продольной оси ствола, шарнирно закрепленных на стволе и удерживаемых в открытом положении с помощью пружин, кроме того, дульный срез содержит два симметрично расположенных отверстия в районе дульного тормоза, необходимых для обеспечения работы дульного тормоза. Продольные оси ствола, дульного тормоза, затворной рамы, тяг затворной рамы, газовых поршней, тяг газовых поршней, скоб коробок запирания должны быть параллельны друг другу, продольные оси ствола, затворной рамы, дульного тормоза, возвратной пружины затворной рамы и телескопической трубки возвратной пружины должны быть расположены на одной оси, продольные оси всех вышеперечисленных элементов должны находиться в одной плоскости.

Работает предлагаемая конструкция стрелкового оружия следующим образом: при помощи рукоятки взвода, расположенной на затворной раме (2), затворная рама (2) ставится на боевой взвод путем ручного перемещения вдоль ствольной коробки (4) в сторону приклада, при этом сжимается возвратная пружина (26) и телескопическая направляющая трубка (5), а зацеп (15) затворной рамы фиксируется во взведенном состоянии зацепом шептала (17). При первом взводе необходимо поставить предохранитель (18) в нейтральное положение и, кроме того, необходимо упоры (23) скоб запирания каждой коробки запирания одновременно передвинуть в направлении дульного тормоза, чтобы освободить из зацепления зацепы тяг (11) затворной рамы. При нажатии на спусковой крючок (16) толкатель спускового крючка (20), упираясь в скобу шептала (21), выводит шептало из зацепления с затворной рамой (2). При этом толкатель (20), проходя под скобой (21), попадает в фигурный вырез этой скобы, после чего шептало под воздействием своей пружины возвращается в первоначальное положение. При отпускании спускового крючка (16) пружина спускового крючка возвращает его в первоначальное положение, при этом толкатель (20), воздействуя на фигурный вырез скобы (21,) отклоняет ее, выходит из зацепления с ней и возвращается в исходное положение, не изменяя положения шептала. Скоба (21) под действием пружины (22) возвращается в исходное положение. Затворная рама под давлением пружины (26) двигается по направляющим ствольной коробки (4), своим зацепом (15) извлекает из магазина патрон, досылает патрон в казенную часть ствола (1) в патронник. Одновременно с этим зацепы тяг (11) затворной рамы входят в зацепление с упорами (12) коробок запирания и таким образом происходит запирание канала ствола и в тоже время боек (3) накалывает капсюль патрона. Происходит выстрел. Под действием давления пороховых газов пуля движется в канале ствола, проходит ближайшие к казеннику два отверстия газовых каналов (9), пороховые газы устремляются через них и попадают в газовые трубки (8), создают в них давление, под действием которого поршни (6) приходят в движение, тянут за собой тяги (7). Тяги поршней (7) приводят в движение скобы (13) коробок запирания. При своем движении скобы (13) своими выступами воздействуют на выступы упоров (12), после чего упоры (12) выходят из зацепления с зацепами тяг (11) затворной рамы (2), тем самым освобождая ее. Под давлением пороховых газов, действующих на дно патрона, патрон давит на затворную раму и отводит ее в направлении приклада. При движении затворной рамы она своим зацепом (15) входит в зацепление с шепталом (17) и таким образом становится на боевой взвод. При дальнейшем движении пули по каналу ствола она проходит следующие по ходу пули два отверстия газовых каналов (9) в районе дульного тормоза. Под действием давления пороховых газов, которое возникает в этих каналах, створки (28) дульного тормоза закрывают прямой путь движения пороховым газам из ствола и отклоняют их на 180°. Так происходит одиночный выстрел. При стрельбе «очередями» переводчик огня (19) передвигается в направлении казенника ствола таким образом, чтобы пластина переводчика перекрыла фигурный вырез скобы (21). Тогда при нажатии на спусковой крючок (16) толкатель спускового крючка (20) выводит шептало (17) из зацепления с зацепом (15) затворной рамы, но при этом не дает возможности ему попасть в фигурный вырез скобы шептала(21) и вернуться в исходное положение, пока на спусковой крючок нажимает стрелок. Поэтому затворная рама все это время может свободно двигаться вдоль ствольной коробки. Таким образом происходит стрельба «очередями».

Из вышеизложенного видно, что затворная рама и гильза патрона движутся после выстрела в одном направлении, а газовые поршни и сопутствующие им детали вместе с усилием, возникающим в дульном тормозе при его закрытии, - в противоположном направлении. Поэтому при соответствующем подборе масс всех вышеперечисленных деталей, их размеров, мест расположения газовых каналов и отверстий на стволе, их размеров и усилия в дульном тормозе, возможно полное устранение усилия «отдачи» при выстреле.

На рисунках №1, 2, 3, 4 приведены виды предлагаемого стрелкового оружия, его основные узлы и детали. Позиция №1 - ствол, позиция №2 - затворная рама, состоящая из двух тяг с зацепами, позиция №11, крышки бойка, позиция №10, самого бойка, позиция №3, и зацепа, позиция №15; позиция №4 - ствольная коробка, содержащая П-образные направляющие, отражатель и две коробки запирания; коробка запирания состоит из двух упоров, позиция №12, шарнирно закрепленных на корпусе коробки запирания, расположенной между ними пружины, скобы, позиция №13, пружины возврата этой скобы, №25, расположенного на скобе упора, позиция №23, и крышки, позиция №24. Позиция №26 - возвратная пружина затворной рамы. Позиция №5 - телескопическая трубка-направляющая. Позиция №6 - газовый поршень, соединенный с тягой, позиция №7. Позиция №14 - зацеп тяги поршня. Позиция №8 - газовая трубка. Позиция №9 - газовый канал. Позиция №18 - предохранитель. Позиция №16 - спусковой крючок. Позиция №19 - переводчик «огня». Позиция №20 - толкатель спускового крючка. Позиция №21 - скоба шептала. Позиция №22 - пружина скобы шептала. Позиция №17 - шептало. Позиция №27 - крышка ствольной коробки. Позиция №28 - створка дульного тормоза.

Применение предлагаемой конструкции стрелкового оружия возможно как для ручных, так и для артиллерийских систем различного калибра и назначения. Применение предлагаемой конструкции позволяет повысить для ручного оружия точность стрельбы, позволяет повысить мощность патронов при сохранении и даже уменьшении веса оружия, а для артиллерийских систем - уменьшение веса и возможность установки более мощных систем на мобильные, морские и авиационные платформы, на которые ранее этого сделать было нельзя из-за больших усилий «отдачи» при выстреле, что существенно увеличивает боевые возможности нашей армии.

1. Стрелковое оружие без эффекта «отдачи» состоит из ствола со ствольной коробкой, прицельными приспособлениями и прикладом, отъемной крышкой ствольной коробки, затворной рамы с газовым поршнем, содержащей возвратный механизм и газовую трубку со ствольной накладкой, ударно-спусковой механизм, цевье, магазин, отличающийся тем, что ствольная коробка содержит две П-образные направляющие и две коробки запирания, расположенные симметрично относительно продольной оси ствола, каждая коробка запирания содержит крышку, по два упора с находящимися на них зацепами и возвратной пружиной и по одной скобе, содержащей возвратную пружину и упор; затворная рама содержит две тяги с находящимися на них зацепами, рукоятку взвода, крышку бойка и сам боек, а также зацеп для подачи патрона в казенник ствола и удержания затворной рамы во взведенном состоянии; содержит две газовые трубки, симметрично расположенные относительно продольной оси ствола, соединенные со стволом отверстиями, газовые трубки содержат находящиеся в них газовые поршни, соединенные с тягами; тяги содержат на одном из своих концов зацепы для соединения со скобами коробок запирания; спусковой механизм содержит спусковой крючок с находящимся на нем толкателем и возвратной пружиной, шептало с находящимися на нем возвратной пружиной и поворотной скобой с фигурным вырезом и возвратной пружиной, предохранитель и переводчик огня; дульный срез содержит дульный тормоз, состоящий из двух створок, симметрично расположенных относительно продольной оси ствола, шарнирно закрепленных на стволе и удерживаемых в открытом положении с помощью пружин, кроме того, дульный срез содержит два симметрично расположенных отверстия в районе дульного тормоза; продольные оси ствола, дульного тормоза, затворной рамы, тяг затворной рамы, газовых поршней, тяг газовых поршней, скоб коробок запирания параллельны друг другу; продольные оси ствола, затворной рамы, дульного тормоза, возвратной пружины затворной рамы и телескопической трубки возвратной пружины расположены на одной оси; продольные оси ствола, дульного тормоза, затворной рамы, тяг затворной рамы, возвратной пружины затворной рамы, телескопической трубки возвратной пружины затворной рамы, газовых поршней, тяг газовых поршней, скоб коробок запирания находятся в одной плоскости.

2. Стрелковое оружие без эффекта «отдачи» по п.1, отличающееся тем, что запирание казенной части ствола происходит путем сцепления зацепов тяг затворной рамы с зацепами упоров коробок запирания, отпирание казенной части ствола происходит с помощью газовых поршней, которые под действием пороховых газов, перемещаясь в направлении дульного среза, перемещают тяги, которые, воздействуя на скобы коробок запирания, приводят их в движение, при этом скобы коробок запирания, воздействуя на упоры, приводят их в движение, упоры коробок запирания расцепляют зацепы тяг затворной рамы, тем самым отпирая затворную раму, створки дульного тормоза при производстве выстрела из оружия после выхода пули из ствола под действием пороховых газов закрывают отверстие канала ствола дульного среза и меняют направление движения пороховых газов, после производства выстрела створки дульного тормоза под действием пружин открывают отверстие канала ствола оружия.